автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.12, диссертация на тему:Разработка вихревого устройства для интенсификации процесса зародышеобразования кристаллов лактозы в молокосодержащих консервах с сахаром

На правах рукописи

КОСТЮКОВ ЕВГЕНИЙ МИХАЙЛОВИЧ

РАЗРАБОТКА ВИХРЕВОГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПРОЦЕССА ЗАРОДЫШЕОБРАЗОВАНИЯ КРИСТАЛЛОВ ЛАКТОЗЫ В МОЛОКОСОДЕРЖАЩИХ КОНСЕРВАХ С САХАРОМ

Специальность: 05.18.12. - Процессы и аппараты пищевых производств

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

3 ООЭ4Ьиооч

Вологда - Молочное 2009

003460884

Диссертация выполнена на кафедре технологического оборудования ФГОУ ВПО «Вологодская государственная молочнохозяйственная академия имени Н.В. Верещагина».

Научный руководитель:

Доктор технических наук Фиалкова Евгения Александровна

Официальные оппоненты:

Доктор технических наук, профессор Тарасов Константин Иванович

Кандидат технических наук Золотин Александр Юрьевич

Ведущая организация: ОАО Научно-исследовательский

институт «МИР-ПРОДМАШ», г. Москва

Защита диссертации состоится 26 февраля 2009 г. в 13:00 часов на заседании Диссертационного Совета ДМ 006.021.01 при ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт мясной промышленности им. В.М. Горбатова» Российской академии сельскохозяйственных наук по адресу: г. Москва, ул. Талалихина, 26.

Ваш отзыв на автореферат в 2 экземплярах, заверенный печатью учреждения, просим направлять по адресу: 109316, г. Москва, Талалихина 26, ГНУ ВНИИМП

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНУ ВНИИМП

Автореферат размещен на официальном сайте ГНУ ВНИИМП http://www.vniimp.ru и разослан 23 января 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, старший научный сотрудник

А.Н. Захаров

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В последние годы в молочноконсервной отрасли растут объёмы производства молокосодержащих консервов с сахаром, что характерно как для зарубежных стран, так и для России. Значительный вклад в развитие молочноконсервной отрасли в нашей стране внесли учёные: С.Ф. Кивенко, В.В. Страхов, И.А. Радаева, J1.B. Чекулаева, Н.М. Чекулаев, В.Д. Харитонов, H.H. Липатов, А.Н. Петров, А.Н. Фиалков, К.К. Полянский, А.И. Гнездилова, JI.B. Голубева и др. Однако работы в этой области посвящены в основном молочным консервам, вырабатываемым из традиционного молочного сырья, и практически отсутствуют исследования, направленные на повышение качества молокосодержащих консервов с сахаром. Рост производства молокосодержащих консервов с сахаром объясняется возможностью организации их производства на неспециализированных предприятиях и достаточной рентабельностью. Преимуществом этого продукта является возможность варьирования физико-химических и органолеитических показателей, низкая потребность в энергетических ресурсах и производственных площадях. Однако качество таких продуктов уступает традиционным. Главной причиной снижения качества молокосодержащих консервов при хранении является неуправляемая кристаллизация лактозы с образованием крупных кристаллов и расслоением продукта. Поэтому создание устройства для управления процессом кристаллизации лактозы в молокосодержащих консервах с сахаром является актуальным.

Рабочая гипотеза. Управление процессом кристаллизации можно осуществлять путем интенсификации зародышеобразования лактозы в вихревых устройствах, где имеет место резкое падение давления потока и высокий градиент скоростей.

Цель работы и задачи исследований. Целью работы является повышение качества молокосодержащих консервов с сахаром на основе изучения процесса кристаллизации и разработки устройства интенсифицирующего зародышеобразование.

В соответствии с поставленной целью сформулированы следующие задачи:

- исследовать физико-химические свойства многокомпонентных растворов лактозы;

- разработать математическую модель процесса кристаллизации лактозы с учетом гидродинамических условий;

- создать теоретическую модель процесса кристаллизации лактозы в молокосодержащих консервах с сахаром;

- провести теоретическое исследование гидродинамических характеристик вихревого устройства, влияющих на процесс кристаллизации лактозы;

- теоретически исследовать влияние вносимой затравки на процесс роста кристаллов лактозы в сгущенных молокосодержащих консервах с сахаром

- разработать вихревое устройство и экспериментальную установку для обработки МКС;

- исследовать влияние конструктивных и технологических параметров вихревого устройства на процесс кристаллизации лактозы;

- создать опытный образец вихревого устройства для обработки МКС и испытать его в производственных условиях.

Научная новизна состоит в том, что в работе впервые:

- изучено совместное влияние компонентов сухого молока и сахарозы на растворимость лактозы, плотность и вязкость ее насыщенных растворов;

- предложена теоретическая модель и доказано влияние гидродинамического фактора на процесс кристаллизации лактозы;

- разработана математическая модель процесса кристаллизации лактозы в сгущенных молокосодержащих консервах с сахаром, учитывающая внесение затравки;

- теоретически обосновано и экспериментально доказана интенсификация процесса зародышеобразования при обработке продукта в вихревом устройстве.

Практическая значимость работы:

- разработана конструкция нового вихревого устройства для обработки МКС, позволяющая интенсифицировать процесс кристаллизации лактозы и снизить средний размер кристаллов в продукте;

предложена новая методика расчета вихревых устройств для обработки МКС;

- использованы в учебном процессе результаты исследований по управлению процессом кристаллизации в МКС с помощью вихревого устройства;

- испытано в производственных условиях устройство для вихревой обработки МКС на ВТО «Эркон-продукт» ОП в г. Рудня и ФГУП УОМЗ ВГМХА имени Н.В. Верещагина.

Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на научно-технической конференции «Эффективные технологии в производстве и переработке сельскохозяйственной продукции», Вологда -Молочное, 2004 г; на научно-практической конференции «Наука производству», Вологда - Молочное 2006 г; международном научно-практическом семинаре «Современные направления переработки сыворотки», Ставрополь, 2006; на VII общероссийской научной конференции «Успехи современного естествознания» Сочи, 2006 г; на научно-практической конференции «Научное управление качеством образования», Вологда -Молочное 2007 г.; на научно-практической конференции посвященной 97-летию ВГМХА «Аграрная наука сельскохозяйственному производству», Вологда - Молочное 2008 г.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация включает введение, 5 глав, выводы, список использованной литературы из 126 наименований и приложений. Работа изложена на 151 странице основного текста и включает 39 таблиц и 42 рисунка.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулирована цель исследований.

В главе 1 рассмотрен процесс производства и хранения молочных и молокосодержащих консервов с сахаром, ноказана роль кристаллизации в формировании физико-химических и органолеитических характеристик МКС. Установлено, что при хранении определяющим является процесс кристаллизации лактозы и аппарат, где этот процесс осуществляется. Обзор литературных данных позволил сделать вывод, что в аппаратурном оформлении процесса производства МКС специальное оборудование для кристаллизации либо отсутствует, что снижает качество продуктов, либо повторяет оборудование для традиционных молочных консервов, что экономически нецелесообразно. Анализ состояния вопроса позволил сформулировать задачи исследований.

В главе 2 исследованы физико-химические свойства многокомпонентных растворов лактозы, влияющие на процесс ее кристаллизации. Изучена растворимость лактозы в системах с сухим обезжиренным молоком (СОМ) «Вода-Сахароза-СОМ-Лактоза», а также изучено влияние примеси СОМ на плотность и вязкость многокомпонентных насыщенных растворов лактозы (рис. 1). С ростом концентрации СОМ, проявляется сначала снижение коэффициента насыщения, в результате преобладания дегидратирующего действия сахарозы, а при более высоких концентрациях примеси СОМ проявляется преимущественно растворяющее действие белка, что приводит к росту коэффициента насыщения и, следовательно, к увеличению растворимости лактозы. Плотность насыщенных растворов лактозы находится в линейной зависимости от концентрации примеси СОМ, а изменение вязкости подчиняется экспоненциальному закону.

Коэф. насыщения Кн= -1,7116-Нп 0,1546-Нп + 0,876

Вязкость насыщ. р-ра ц = 2,6-10 3•ехр{11,5-Ип)

^. Плотность насыщ. р-ра

р = 1169 + 275,88-Нп

О 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 Концентрация примеси СОМ Ял, кт/кгНЮ

Рис. 1. Влияние примеси СОМ на коэф. насыщения, плотность и вязкость насыщенных растворов лактозы

В главе 3 разработаны математические модели процесса кристаллизации лактозы в молокосодержащих консервах с сахаром, дано теоретическое обоснование влияния гидродинамических условий на процесс кри-

сталлизации лактозы. Установлено, что для кристаллов малых размеров, менее 15 мкм линейная скорость роста может быть найдена из следующего выражения:

Ж = 2,3-10-* дс , СП

где й- эквивалентный диаметр частицы, м; рк - плотность кристалла, кг/м3; g - ускорение свободного падения, м/с2; рж — плотность жидкости, кг/м3; /л - динамическая вязкость, Па-с; АС = С„-С„ - пересыщение кристаллиза-та; С„ и С„ - концентрации пересыщенного и насыщенного растворов соответственно, кг/м3.

Выведены формулы для определения времени роста кристаллов затравки от среднего начального размера ¿о до максимально допустимого с1 без учета снижения пересыщения за счет кристаллизации лактозы в МКС (4) и с его учетом (5):

1

А-Ъ-6-ц

14

1 1(1, а2+ас!+с12 1 Ы+а

1 1 —+-

1, а1 +ас£ +<£ 1 2с?0+а - 1п—-—^ „ 0 —= агс1д V 6 (а-¿о) 73 а41 ,

_6_ 4-3-6-/и 11 а3) (щ-п г-^-р*) к}

где 1

к - коэффициент пропорциональности к = 2,3-10"6; п - количество кристаллов в затравке на тонну продукта.

(2)

(3)

Теоретический анализ процесса вторичного зародышеобразования в МКС сводился к разделению времени роста кристаллов затравки от с?0=5мкм до е£=10мкм на 5 периодов, за каждый из которых размер кристалла возрастал на 1мкм. При этом в каждый период образовывалось определенное количество вторичных кристаллов, масса которых составляла некоторую часть/от массы лактозы выкристаллизовавшейся на поверхности кристалла затравки за этот период. Тогда количество зародышей N3 на один затравочный кристалл за первый период:

лг,

(4)

где й} - размер кристалла затравки в конце первого периода, м.

Время роста кристалла затравки за первый период определяется по формуле (3) с учетом снижения пересыщения. Размер зародышей за это время вырос до (1ц\

¿31 =

1 г • 24-3600 •!(■£• (р, - рж)- АС

4 • 3 • 6 • ^

(5)

Пересыщение раствора АС/ по кристаллизации при хранении продукта:

окончании первого периода

АС,=С --

1 л+

-С.

(6)

Аналогичный расчет проводился по остальным периодам. Результаты теоретического анализа процесса вторичного зародышеобразования лактозы в МКС представлены на рис. 2,

— /чо

-в- /=30 /

— *=50 /

/

/

^60 Ь'50

Е.

32 40

5 30

2 20 V

Ё ю ■е

3 о

^ 5 6 7 8 9 10

С.

~ Размер-кристалла затравки, мкм

<-/= 10 / 30 /50

5 6 7 8 9 10

Размер кристалла затравки, мкм

Рис. 2. Продолжительность периодов роста кристаллов при различ- Рис. 3. Изменение пересыщения ных параметрах/ при различных параметрах/

Чем больше степень вторичного зародышеобразования /, тем больше продолжительность каждого периода. Причем, уменьшение времени второго и третьего периодов связано с увеличением размера кристалла, и, соответственно, скорости его роста. Однако скорость роста зависит и от пересыщения раствора, которое настолько уменьшается при высоком вторичном зародышеобразовании, что при />30 возрастает продолжительность последних периодов, а для/=50 последний период стремится к бесконечности. Это объясняется тем, что при интенсивном вторичном заро-дышеобраовании пересыщение снижается и стремится к нулю (рис. 3). Степень вторичного зародышеобразования увеличивается при росте пересыщения АС, которое возрастает при снижении температуры раствора, что используется для интенсификации зародышеобразования в традиционных вакуум-кристаллизаторах, однако, они громоздки и энергоемки. Подобный процесс наблюдается в вихревой трубе, которая имеет значительно меньшие габариты.

Для получения гидродинамических и физических параметров потока молокосодержащего продукта с сахаром в вихревой трубе, было использовано уравнение двупараметрического винтового потока, симметричного относительно оси г:

где vlf — окружная скорость, м/с;

/■ — радиус, м;

к - параметр, представляющий собой удвоенное отношение модуля угловой скорости вращения частицы к модулю скорости ее перемещения.

В качестве граничных условий примем условие входа потока в вихревую трубу (рис. 4), учитывая, что продукт подается на периферии через отверстие, расположенное на радиусе г2\

(8) (9)

г=г2; vt=vф ( относительно получим; С

У*=7

, 4к2 „ 1 , ч . плг

1 +- £ —йД^яп—

ж л=|,з,...яй>„ о

где ^„»®„. А. . С„, - параметры

г А ' " КЬ

'I Лл 14

К -ЬМ-Ь-КМл). С = (о>пг2)- — /, (с)„г",).

Л = («»»'"1 (<»„Гг) - Л (»»'"г (<»«'"1);

//&); К/(х) — функции Бесселя мнимого аргумента.

I

Вход

* Л --

\ / УЛ,,

шщ

шшяшж'к

Выход

Рис. 4. Схема расположения входных и выходных отверстий: / - длина входного и выходного отверстий; гах - радиус входного отверстия; г/ - радиус выходного отверстия; г2 - радиус камеры Ь - длина камеры

Радиус вихревой трубы о=6-10~3м, размер по длине £=6-10'3м. Производительность по продукту для плунжерного насоса (МХ-770) 500 л/ч, или 0=1,4- юЛ^/с. Давление на входе 10 МПа.

Допустим, что давление перед вихревой трубой /"=10МПа равномерно распределяется на два сопловых отверстия: ^„=5 МПа - на входе и АРвьа -5МПа - на выходе.

Учитывая существенную вязкость жидкости, определим радиус входного отверстия, преобразуя формулу Пуазейля:

где Ь - длина входного канала (рис. 4).

Аналогичным образом определим радиус выходного отверстия Г[

Давление в каждом слое определяется из условия отсутствия перерас-

(12)

пределения энергии в потоке:

л

где Акр«, - потери на трение во входном канале.

^ пути АР ел

-^-¿ = 5Л0*-1200'44'72 -3,8-Ю6 Па

Р = Р«~П7

,4к2 ^ 1 I ч . плг Я „_1д . ш, Ь _

Расчетные данные представлены в табл. 1.

(13)

Таблица 1. Послойное распределение окружных скоростей и давлений

Радиус расположения слоя, г1(/, м 1 2 3 4 5 6

Окружная скорость слоя, V,,, м/с 268 140 96,1 72,7 57 44,7

Давление в слое,р, МПа -37 -5,6 0,66 3,0 4,2 5,0

Анализ данных таблицы показывает, что на радиусе вихревой трубы между 3-10'3 и 2Т0"3м давление в потоке падает от 0,66 МПа до отрицательных значений. В области низких давлений происходит снижение температуры продукта, а, следовательно, возрастает пересыщение растворенной лактозы с образованием большого количества зародышей кристаллов лактозы.

В главе 4 исследовано влияние вихревой обработки на процесс кристаллизации лактозы и разработана схема экспериментальной установки (рис. 5).

Рис. 5. Схема экспериментальной установки: 1 - емкость для исходной смеси; 2 - емкость для продукта; 3 - насос высокого давления; 4 - вентиль для регулирования давления; 5 -вихревая труба; 6 - сборный бачок для моющих растворов и воды; 7 - манометр, 8-11, 13 - запорные краны, 11 - емкость для затравочного материала

Обрабатываемая смесь засасывается из емкости 1 и насосом 3 нагнетается в вихревую трубу 5. Давление в камере энергетического разделения настраивается с помощью игольчатого вентиля 4, и контролируется посредством манометра 7. Клапаны 8-11 служат для перехода между режимами работы и мойки. Расход подаваемого затравочного материала регулируется вентилем 13.

Основной рабочей частью установки является вихревая труба, представленная на рис. 6.

1 - корпус, ¿у" 2 — камера вихревого разделения,

3 - выходной штуцер,

4 - диафрагма,

5 - прокладка,

6 - заглушка.

Рис. 6. Экспериментальная вихревая труба

Для нагнетания смеси в вихревую трубу был использован насос высокого давления МХ 770.

Обрабатывалась модельная смесь, максимально приближенная к реальному продукту, составленная из сухого обезжиренного молока (21,5%)

Рис. 7. Изменение концентрации сухих веществ в продукте при хранении: 1 - необработанный продукт; 2 - продукт после обработки в вихревом

устройстве

Экспериментальные исследования влияния обработки продукта в вихревом устройстве на процесс кристаллизации лактозы показали, что при хранении обработанного продукта, скорость падения содержания в растворе сухих веществ, за счет кристаллизации лактозы, выше чем у необработанного образца (рис. 7).

Размер кристаллов оценивали стандартным микроскопическим методом по ГОСТ 29245-91, концентрацию сухих веществ определяли рефрактометрически по ГОСТ 8764-73. Пробы продукта, прошедшего вихревую обработку хранили 30 суток при температуре не выше 10°С.

При вихревой обработке возникает большое количество центов кристаллизации лактозы. В центральной части вихревой трубы образуется зона низкого давления, в которой температура продукта резко падает, а пересыщение многократно возрастает, что вызывает спонтанное образование большого количества зародышей кристаллов лактозы. Определение появления зародышей кристаллов в продукте представляет существенные технические трудности. В связи с этим были проведены дополнительные опыты по обработке чистого водно-лактозного раствора с концентрацией 36%. После прохождения через вихревое устройство при давлении Р = 10 МПа, раствор становился мутным, там образуются молекулярные ассоциаты лактозы, рассеивающие световой поток. Определить их наличие с помощью оптического микроскопа не представлялось возможным, так как их размер соизмерим с длиной световой волны. В связи с этим представляло интерес микроскопическое исследование продукта в процессе хранения (рис. 8-10).

а) б)

Рис. 8. Микрофотснрафии через 3 суток хранения. Увеличение 250 х а - контрольный образец, б - образец, обработанный в вихревом устрой-

а) б)

Рис. 9. Микрофотографии через 10 суток хранения. Увеличение 250х а - контрольный образец, б - образец, обработанный в вихревом устрой-

Рис. 10. Микрофотографии через 30 суток хранения. Увеличение 250 а - контрольный образец, б - образец, обработанный в вихревом устройстве

Тем более что именно размер кристалла определяет некоторые орга-нолептические свойства продукта и влияет на его качество. Анализ микрофотографий (рис. 8-10) позволяет сделать вывод, что обработка молокосо-держащих консервов с сахаром в вихревом устройстве способствует снятию пересыщения в продукте за счет образования большого количества мелких кристаллов лактозы. Средний размер в образце подвергнутом обработке меньше в 1,3 раза, чем в контрольном.

Поиск оптимальных условий обработки продукта в вихревом устройстве проводился с помощью математического планирования эксперимента. Целевой функцией принят минимум среднего размера кристаллов лактозы. Выбраны факторы: давление на входе в вихревую камеру х/, диаметр вихревой камеры х2, диаметр выходной диафрагмы х3, длина вихревой камеры х4.

С целью минимизации количества опытов принят план дробного факторного эксперимента (ДФЭ 24"'). Математическая обработка результатов эксперимента проводилась на персональном компьютере с помощью пакета прикладных программ Microsoft Excel 2003 с надстройками. По данным опытов получили линейное уравнение регрессии.

Провели анализ значимости коэффициентов при вероятности р = 0,95 и, после исключения незначимых коэффициентов, проверку его адекватности по критерию Фишера.

у=5,9 - 0,24xi - 0,19x2-0,16х3-0,42х4 - 0,21х,х3 (13)

Затем составляли программу оптимизации по процедуре Бокса - Уил-сона с учетом коэффициентов межфакторного взаимодействия и ставили дополнительные опыты. За оптимальные координаты опыта принимали такое сочетание параметров, при котором средний размер кристаллов имел минимальное значение.

Учитывая результаты оптимизации, можно сделать вывод о том, что наиболее эффективно проводить обработку продукта в вихревом устройстве с камерой энергетического разделения диаметром 16 мм и длиной 220 мм при давлении на входе 12,5 МПа, диаметр диафрагмы в этом случае должен быть 4 мм.

В главе 5 разработано опытное вихревое устройство для обработки молокосодержащих консервов с сахаром, усовершенствованна конструкция вихревого устройства с учетом внесения затравки.

В предыдущих главах установлено, что для достижения требуемого размера кристаллов лактозы при хранении продукта массовая кратность вторичного зародышеобразования должна быть не менее 30.

Особенность вихревой трубы - низкое давление в центральной части можно использовать для всасывания затравочного материала непосредственно внутрь вихревой трубы. С целью исключения попадания воздуха внутрь вихревой трубы затравку следует вносить в виде смеси с жидкими жировыми компонентами. Тем более что вихревое устройство оказывает диспергирующее действие на все компоненты продукта, в первую очередь, на лактозу и жир.

Схема модифицированной вихревой трубы и устройства для внесения затравочного материала непосредственно в зону низкого давления камеры энергетического разделения представлена на рис. 11.

Рис. 11. Модифицированная вихревая труба с устройством подачи затравочного материала непосредственно в камеру энергетического разделения

В экспериментальных исследованиях по влиянию внесения затравки в продукт, затравочный материал состоял из смеси мелкокристаллической лактозы и жидкой масложировой композиции (дезодорированное рафинированное подсолнечное масло). Диаметр трубки й= 3-10"3 м.

Эксперимент по всасыванию затравочного материала проводили при оптимальных режимах, определенных в главе 4. Результаты экспериментальных исследований представлены на графике (рис. 12). На графике можно выделить три области: до 10 мм, от 10 до 40 мм и свыше 40 мм.

При длине трубки до 10 мм наблюдаются отрицательные значения расхода, т.е. затравочный материал не засасывается, а нагнетается в трубку подачи затравочного материала. При длине трубки свыше 40 мм также расход отрицательный и всасывания не прослеживается.

1 - корпус,

2 - выходной штуцер,

3 -прокладка,

4 - диафрагма,

5 - трубка для подачи затравочного материала,

6 - заглушка.

и |

"о 1

о ° а г1 О

я 3 -2

ч £

§ I-3 «ё -4 ^ 5-5

V 4

\

N

0 / 10 20 30 ^0 59

\

>

Это наблюдение свидетельствует о том, что вихревой поток не является однородным вдоль оси камеры энергетического разделения. Засасывание затравочного материала наблюдалось при длине трубки от 10 до 40 мм. Максимальный расход был замечен при длине трубки для подачи затравочного материала / = 25 мм, и составил Qз = 2,4-10"5 м3/с.

Оценивался средний размер кристаллов после 30 суток хранения, который составил 4,7 мкм для обработанной пробы и 6,9 мкм для контрольного образца.

Разработана методика инженерного расчета вихревых устройств для обработки молокосодержащих консервов с сахаром, которая включает определение диаметра отверстия диафрагмы Од, размеров соплового канала Бс, диаметра О и длины Ь камеры энергетического разделения, размеров трубки для подачи затравочного материала(длины / и диаметра (1) (рис. 13).

Длина трубки I, мм

Рис. 12. Влияние длины трубки подачи затравочного материала на его расход

13 2 4

1 1 ч—

1 1

Рис. 13. Схема вихревого устройства

1 - сопловой вход,

2 - камера энергетического разделения,

3 - трубка входа затравки,

4 - выходная диафрагма.

Расчет конструктивных параметров вихревых устройств для ряда про-изводительностей представлен в табл. 2.

На основании теоретических и экспериментальных исследований была проведена производственная проверка разработанного вихревого устройства при обработке молокосодержащих консервов с сахаром на ВТО «Эр-кон-Продукт» г. Рудня и на ФГУП УОМЗ ВГМХА им. Н.В. Верещагина г. Вологда.

Таблица 2. Конструктивные параметры вихревых устройств

Параметр Формула Производительность (), кг/ч

250 500 1000

Относительный диаметр диафрагмы, м =Од/П =0,3 Л 0,3 0,3 0,3

Радиус входного отверстия, м \ п Ар 7Т0'4 8,3-10"4 9,9-10"4

Площадь проходного сечения соплового канала, м2 Рс=я-г11 1,53-10"6 2,16-10'6 3,05-10"6

Относительная площадь соплового канала /с = — = 0,01 + ■> р +о¿л-; -ц"1 •£>"4 7,26-10"2 7,26-Ю-3 7,26-10"4

Площадь поперечного сечения камеры энергетического разделения, м2 Р = РС!/С 2,1-Ю"5 2,98-10'5 4,21-10-5

Диаметр камеры энергетического разделения, м 0,01 0,012 0,014

Диаметр диафрагмы, м £>я = 0,3 ■ £> З-Ю'3 3,6-10° 4,3-10°

Длина камеры энергетического разделения, м ¿ = (12-г15)£ 0,15 0,180 0,215

Диаметр сопла, м 1,5-10'3 1,7-10'3 2-10'3

Длина трубки подачи затравочного материала, м /=2-£> 0,02 0,024 0,03

Диаметр трубки подачи затравочного материала, м 1 4-0» ,.11.» \ Рж 2,5-10'3 3,5Т0'3 5-Ю'3

Результаты производственной проверки свидетельствуют о том, что по органолептическим, физико-химическим и микробиологическим показателям разработанный продукт соответствует требованиям, предъявляемым к традиционным молочным консервам с сахаром.

Средний линейный размер кристаллов лактозы через 6 месяцев хранения в обработанном продукте составил 5,72 мкм.

Стоимость энергозатрат при использовании вихревого устройства для кристаллизации лактозы в три раза ниже, чем для вакуум-кристаллизатора и составляют соответственно 28,42 руб./т и 93,78 руб./т.

Следует отметить, что общая металлоемкость вихревого устройства производительностью 1000 кг/ч ниже по сравнению с вакуум-кристаллизатором объемом 1 м3.

Выводы

1. Установлено, что в многокомпонентной системе «Вода-Сахароза-СОМ-Лактоза» при низкой концентрации СОМ (Нприм<0,1 кг/кгН20) растворимость лактозы снижается, а при высоких концентрациях увеличивается. Плотность насыщенного раствора линейно возрастает с увеличением концентрации примеси, а вязкость увеличивается по экспоненциальному закону.

2. На основе предложенных теоретических моделей доказано влияние гидродинамического фактора на процесс кристаллизации лактозы и получена зависимость линейной скорости роста кристалла от его размеров и физико-химических свойств кристаллизата. Проведен теоретический анализ процесса вторичного зародышеобразования лактозы в сгущенных молокосодержащих консервах с сахаром.

3. Вычислены константы и геометрические размеры вихревого устройства применительно к молокосодержащим консервам с сахаром, и доказано существование зон сверхнизкого давления способствующих образованию большого количества центров кристаллизации.

4. Разработана конструкция вихревого устройства, и экспериментально доказано явление интенсивного зародышеобразования в пересыщенных растворах лактозы и МКС.

5. На основе оптимизации определены наилучшие сочетания конструктивных и эксплуатационных параметров вихревого устройства производительностью 500 кг/ч (давление на входе в камеру энергетического разделения Р=12,5 МПа, ее диаметр Б=16 мм и длина 1=220 мм, а также диаметр выходной диафрагмы <1=4 мм).

6. Разработана конструкция вихревого устройства, позволяющая вносить затравку непосредственно в зону низкого давления.

7. Экспериментально установлены оптимальные конструктивные параметры и предложена методика инженерного расчета вихревых устройств для обработки молокосодержащих консервов с сахаром.

8. В результате сравнительного анализа энергопотребления устройств для кристаллизации лактозы молокосодержащих консервах с сахаром установлено, что стоимость энергозатарат при использовании вихревого устройства для кристаллизации лактозы более чем в три раза ниже, по сравнению с вакуум-кристаллизатором. Также следует отметить низкую металлоемкость вихревых устройств.

ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ СЛЕДУЮЩИЕ РАБОТЫ:

1. Костюков Е.М., Гнездилова А.И. Метод исследования кинетики роста кристаллов а-лактозы // Сб. научных трудов, посвященный 100-летию со дня рождения ректора ВМИ профессора В.В. Сливко. «Эффективные технологии в производстве и переработке сельскохозяйственной продукции». - Вологда - Молочное: ИЦ ВГМХА, 2004.

2. Никифоров Д.В., Фиалкова Е.А., Костюков Е.М, Куленко В.Г. Исследование теплообмена в кристаллизаторе с барботированием воздуха // Сб. научн. трудов, посвященный 100-летию со дня рождения ректора ВМИ проф. В.В. Сливко. «Эффективные технологии в производстве и переработке сельскохозяйственной продукции». - Вологда - Молочное: ИЦ ВГМХА, 2004.

3. Костюков Е.М., Гнезилова А.И. Влияние сухого обезжиренного молочного остатка на растворимость лактозы // Сб. науч. трудов «Новые технологии в производстве и переработке с.-х. продукции». - Вологда-Молочное: ИЦ ВГМХА, 2005.

4. Гнездилова А.И., Костюков Е.М. К вопросу о растворимости лактозы в присутствии сухого обезжиренного молочного остатка // Матер. 1-й международной. науч.-практ. конф. «Экотрофология. Современные проблемы». - Белая Церковь, 2005.

5. Гнездилова А.И., Костюков Е.М., Шкилевич E.H. Влияние сухого обезжиренного молочного остатка на физико-химические свойства насыщенных растворов лактозы // Сб. трудов ВГМХА по рез. науч.-практ. конф. «Наука производству». - Вологда-Молочное, 2006.

6. Фиалкова Е.А., Куленко В.Г., Качалова Е.А., Костюков Е.М. Теория роста кристаллов лактозы в зависимости от их размеров // Сб. материалов международного научно-технического семинара «Современные направления переработки сыворотки». - Ставрополь: НОУ «Образовательный научно-технический центр молочной промышленности», 2006.

7. Фиалкова Е.А. и др. Гидродинамические аспекты процесса кристаллизации лактозы. / Е.А. Фиалкова, И.А.Евдокимов, В.Г. Куленко, Е.А. Качалова, Е.М. Костюков // Сб. трудов ВГМХА по материалам науч.-метод. конференции «Научное управление качеством образования». - Вологда -Молочное: ИЦ ВГМХА, 2007.

8. Фиалкова Е.А. и др. Обобщенная диффузионная теория роста кристаллов лактозы / Е.А. Фиалкова, И.А. Евдокимов, В.Г. Куленко, Е.А. Качалова, Е.М. Костюков // Фундаментальные исследования. - 2006. - №7.

9. Куленко В.Г., Костюков Е.М., Фиалкова Е.А., Качалова Е.А. Экспериментальное исследование кристаллизации лактозы в молокосодержащих консервах с сахаром // Сб. трудов ВГМХА «Аграрная наука - сельскому хозяйству». т. 2. Инженерные науки. - Вологда - Молочное: ИЦ ВГМХА, 2008.

10. Куленко В.Г., Фиалкова Е.А., Костюков Е.М., Евдокимов И.А., Черве-цов В.В. Интенсификация кристаллизации лактозы в сгущенных и сухих молочных продуктах // Молочная промышленность. - 2008. -№ 12.

Заказ № 12 -К. Тираж 100 экз. Подписано в печать 21.01.2009 г. ИЦ ВГМХА 160555, г. Вологда, с. Молочное, ул. Емельянова, 1

Введение.

Глава 1. Состояние вопроса и задачи исследования.

1.1. Некоторые аспекты производства pi хранения молокосодержащих консервов с сахаром.

1.2. Общие теоретические представления о процессе кристаллизации лактозы.

1.2.1. Зародышеобразование.

1.2.2. Рост кристаллов.

1.3. Особенности кристаллизации лактозы.

1.3.2. Влияние примесей.

1.3.3. Способы кристаллизации лактозы в различных продуктах.

1.4. Анализ конструкций аппаратов для проведения кристаллизации лактозы.

1.5. Вихревые устройства.

1.6. Задачи исследования.

Глава 2. Исследование физико-химических свойств многокомпонентных растворов лактозы.

2.1. Организация эксперимента и методики исследований.

2.2. Результаты экспериментальных исследований.

2.2.1. Растворимость лактозы в многокомпонентных системах.

2.2.2. Влияние примеси СОМ на плотность многокомпонентных насыщенных растворов лактозы.

2.2.3. Влияние примеси СОМ на вязкость многокомпонентных насыщенных растворов лактозы.

2.3. Теоретические исследования свойств молокосодержащих консервов с сахаром как многофазных систем.

Выводы по главе 2.

Глава 3. Разработка математической модели процесса кристаллизации лактозы в молокосодержащих консервах с сахаром.

3.1. Влияние гидродинамических условий на процесс кристаллизации лактозы.

3.2. Математическое моделирование процесса кристаллизации лактозы в сгущенных молокосодержащих консервах с сахаром с внесением затравки.

3.3. Теоретический анализ процесса вторичного зародышеобразования лактозы в сгущенных молокосодержащих консервах с сахаром.

3.4. Теоретические предпосылки термодинамических процессов в вихревой трубе, связанных с кристаллизацией лактозы.

Выводы по главе 3.

Глава 4. Исследование влияния вихревой обработки на процесс кристаллизации лактозы.

4.1. Экспериментальная установка.

4.2. Экспериментальные исследования влияния обработки продукта в вихревом устройстве на процесс кристаллизации лактозы.

4.3. Поиск оптимальных условий обработки продукта в вихревом устройстве.

4.3.1. Выбор факторов.

4.3.2. Выбор плана эксперимента.

4.3.3. Реализация плана эксперимента.

4.3.4. Анализ значимости коэффициентов уравнения регрессии.

4.3.5. Проверка адекватности уравнения регрессии.

4.3.6. Программа оптимизации.

4.3.7. Реализация программы оптимизации.

4.3.8. Анализ результатов реализации программы оптимизации . 110 Выводы по главе 4.

Глава 5. Разработка опытного вихревого устройства для обработки молокосодержащих консервов с сахаром.

5.1. Усовершенствование конструкции вихревого устройства с учетом внесения затравки.

5.2. Методика инженерного расчета вихревых устройств для обработки молокосодержащих консервов с сахаром.

5.3. Ориентировочный инженерный расчет вихревых устройств. 122 Выводы по главе 5.

Актуальность исследования. На современном этапе развития нашего общества в числе главных задач государственной научно-технической политики России перед молочной промышленностью стоят проблемы: разработка технологий нового поколения, в основу которых заложено высокое качество получаемой продукции, экологическая безопасность, конкурентоспособность на мировом рынке и энергосбережение [1-8].

Молочноконсервное производство является наиболее рациональной отраслью молочной промышленности с точки зрения использования всех сухих веществ молока. Высокая пищевая ценность и длительные сроки хранения обусловливают большое значение молочных консервов для создания государственных резервов, запасов для чрезвычайных ситуаций, снабжения армии и т.д. При этом следует отметить, что во всех случаях требуются высокое качество консервов и их стойкость в процессе хранения [9, 10].

Высокий спрос на сгущенные молочные продукты в смежных отраслях (фабрики мороженого, кондитерские производства и др), а также потребительский спрос привел к тому, что многим неспециализированным предприятиям, стало экономически выгодно производить сгущенные молочные, или молокосодержащие консервы с сахаром, способом смешения и растворением сухих и жировых компонентов. Тем более что для этого не требуется специального дорогостоящего и энергоемкого оборудования. Выработка сгущенных молочных продуктов методом смешения осуществляется, как правило, на оборудовании, имеющемся на любом молочном предприятии [9, 11]. К достоинствам указанного метода следует отнести: возможность расширения ассортимента путем варьирования вкусовых и ароматических свойств, а также структурных свойств продукта; расширение возможностей использования в технологиях различных видов альтернативных компонентов немолочного сырья (жиров, белков и V сглаживание сезонности производства; упрощение технологии, существенное сокращение сырьевых и энергетических потерь, отсутствие необходимости в больших площадях и дорогостоящем оборудовании; широкие возможности внедрения новых разработок с целью повышения пищевой ценности, сбалансированности и вкусовых качеств продукта; возможность варьирования свойств продукта по температурам хранения, широкие возможности переориентации производства на выпуск других видов продукции, в том числе пастообразных кондитерских масс, майонезов, соусов, плавленых сыров, кетчупов и др. Одним из важных преимуществ консервов является возможность их длительного хранения. Однако, в процессе хранения достаточно часто проявляются пороки консервов. Главными пороками органолептических свойств сгущенных молочных консервов с сахаром, в том числе полученных методом смешения, являются: пороки физического происхождения (расслаивание и неоднородность продукта, отстой жира и белка, а также осаждение лактозы, мучнистость, песчанистость, крупные кристаллы сахарозы); микробиологические (бомбаж, плесневение, загустевание, нечистый вкус и запах, свертывание); биохимические (прогоркание, нечистый вкус, коагуляция белка); пороки химического происхождения (карамелизация, привкус сахарного сиропа) [12-15].

Отстой жира и белка чаще всего связан с недостаточной степенью диспергирования сухих и жировых компонентов. Это, как правило, бывает вызвано тем, технически несложное перемешивающее устройство для смешения компонентов, входящих в сгущенный молокосодержащий продукт не обеспечивает требуемой высокой дисперсности ни по жиру, ни по белку. Тем более, что сухой белок требует некоторого времени для своего набухания. Та же причина, недостаточная эффективность перемешивания, приводит к появлению привкуса сахарного сиропа.

Появление ощутимой на вкус лактозы (мучнистость, песчанистость) и ее осаждение связано с образованием пересыщенных растворов лактозы и ростом кристаллов. Чем больше размер образовавшихся при длительном хранении кристаллов, тем ощутимее вкусовые недостатки продукта. Применение специальных кристаллизаторов в виде емкостных аппаратов с мешалками и даже скребковых теплообменников не всегда дает ожидаемый результат.

Бомбаж, плесневение, загустевание, нечистый вкус и запах, а также свертывание чаще всего вызваны недостаточной эффективностью пастеризации. Напротив, карамелизацию вызывает повышенная температурная обработка продукта.

Таким образом, процесс производства сгущенных молокосодержащих продуктов с сахаром, приобретающий все большую популярность в промышленности, требует доработки, а кристаллизация лактозы - дополнительного изучения.

Анализ литературных источников показал, что значительный вклад в развитие молочноконсервной отрасли в нашей стране внесли учёные: С.Ф. Кивенко, В.В. Страхов, И.А. Радаева, JT.B. Чекулаева, Н.М. Чекулаев, В.Д. Харитонов, Н.Н. Липатов, А.Н. Петров, А.Н. Фиалков, К.К. Полянский, А.И. Гнездилова, JT.B. Голубева и др. Однако работы в этой области посвящены в основном молочным консервам, вырабатываемым из традиционного молочного сырья, и практически отсутствуют исследования, направленные на повышение качества молокосодержащих консервов "с сахаром.

Целью работы является повышение качества молокосодержащих консервов с сахаром на основе изучения процесса кристаллизации и разработки устройства интенсифицирующего зародышеобразование.

Объектом исследования являются гидродинамика и механизм процесса кристаллизации, а предметом - молокосодержащие консервы с сахаром и модельные растворы лактозы.

Выводы по главе 5

- Разработана экспериментальная установка и усовершенствованная конструкция вихревого устройства, позволяющая вносить затравку непосредственно в зону низкого давления.

- Экспериментально установлена оптимальная длина трубки для внесения затравочного материала (7 = 25 мм), при производительности 500 кг/ч и оптимальных параметрах, определенных ранее.

- Предложена методика инженерного расчета вихревых устройств для обработки молокосодержащих консервов с сахаром.

- Произведен инженерный расчет вихревых устройств для ряда произво-дительностей: 250, 500 и 1000 кг/ч.

- В результате сравнительного анализа энергопотребления устройств для кристаллизации лактозы молокосодержащих консервах с сахаром установлено, что стоимость энергозатарат при использовании вихревого устройства для кристаллизации лактозы более чем в три раза ниже, по сравнению с вакуум-кристаллизатором. Таюке следует отметить, что общая металлоемкость вихревого устройства производительностью 1000 кг/ч ниже на 20% по сравнению с вакуум-кристаллизатором объемом 1 mj.

1. Сизенко Е.И. Стратегия научного обеспечения развития конкурентоспособного производства отечественных продуктов питания высокого качества. // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2006. - № 1.-е. 7-9.

2. Сизенко Е.И., Харитонов В.Д., Базиков В.И., Андреев С.П. Пищевой подкомплекс АПК России. Состояние и перспективы. //Хранение и переработка сельхозсырья. 2005. - № 6. с. 8-11.

3. Приоритеты развития науки и научного обеспечения в пищевых отраслях АПК: механизм формирования и реализации. Ч 1-3 / Под общей редакцией А.И. Богатырева, В.И. Тужилкина. — М.: Пищевая промышленность, 1995. -53 с.

4. Мурашев А.С. Основные направления государственной агропродовольствен-ной политики до 2010 г. // Молочная промышленность. 2001. - №6. - с. 9-10.

5. Амброзевич Е.А. Новые научно-технические разработки для современной молочной индустрии. // Хранение и переработка сельхозсырья. 2004. - №4. -с. 7.

6. Пластинин С.А., Харитонов В.Д., Лабинов В.В, Незнанов Ю.А., Крикун Т.И. и др. Состояние молочной промышленности в мире и российской федерации. Ежегодник Российского союза предприятий молочной отрасли. — 2006. 92 с.

7. Абросимов М.А. Потребление молока и молочной продукции. // Молочная промышленность. 2006. - № 1. С. 11-13.

8. Шаззо Р.И. Современные аспекты совершенствования технологий комбинированных продуктов функционального назначения. //Хранение и переработка сельхозсырья. 2004. - №9. - С. 7-10.

9. Галстян А.Г., Павлова В.В. Тенденции в производстве рекомбинированных молочных консервов // Известия ВУЗов. Пищевая технология. 2002.-№2-3.-с. 32-33.

10. Голубева JI.В. Научное обоснование и практическая реализация технологии повышения хранимоспособности молочных продуктов. Дисс. докт. техн. на-ук.-Воронеж, 2002.- с.

11. Петров. А.Н., Галстян А.Г., Червецов В.В. Производство сгущенных молочных продуктов с сахаром // Молочная пром-сть. 2006. №3. с. 56-57

12. Радаева И.А. Пороки органолептических свойств молочных консервов // Переработка молока 2008 №5 с. 28-30

13. Радаева И.А., Петров А.Н. Пороки молочных консервов и меры их предупреждения//Молочная пром-сть.-2004.-№1.- с.37-40

14. Чекулаева Л.В., Голубева Л.В., Полянский К.К., Анохина Л.А., Григоров В.Н. Хранимоспособность молочных консервов // Молочная пром-сть. -2000.- №5.- с. 27-28

15. Голубева Л.В. Технология молочных консервов и заменителей цельного молока. М.: ДеЛи принт, 2005. - 376 с.

16. Чекулаева Л.В., Чекулаев Н.М. Сгущенные молочные консервы. М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1982. -263 с.

17. ГОСТ 2903-78 Молоко цельное сгущенное с сахаром

18. Розова Т.Н., Радыгина А.Ф. Производство сгущенного молока методом смешения с использованием функциональной мсеси «Промикс 8» // Молочная пром-сть. 2007. №8 с.44-45

19. Голубева Л.В., Бобкова Н.А. Современные тенденции технологии сгущенного молока с сахаром // Молочная пром-сть. 2006. №5. с.

20. Дэвидсон Р. Производство рекомбинированных продуктов // Молочная пром-сть. 2000. - № 9.- с. 19-22.

21. Патент 2148346 РФ, МКИ А 23 С 9/ 18, 1/100. Брусенцев А.А., Рашкован А.Б. Сгущенное молоко с сахаром и способ его получения.-№ 99118373/13 ;заявл. 16.08.1999; опубл. 10.05.2000.

22. Сандерсон В. Рекомбинированные молоко и молочные продукты // Молочная пром-сть. 2000.-№ 8. - с. 35-36.

23. Полянский К.К., Голубева JI.B., Долматова О.И. Комбинированный продукт «Солнышко» // Молочная пром-сть. 2001. - № 3. - с. 46.

24. ТУ 9227-208-00419785-00 Молоко сгущенное с сахаром «Буренка»

25. ТУ 9227-001-00418923-97 Молоко цельное сгущенное с сахаром «Олым-ское»

26. ТУ 9227-002-00418923-97 Молоко нежирное сгущенное с сахаром «Олым-ское»

27. ТУ 9227-003-00418923-97 Молоко сгущенное с сахаром «Олымское» с растительным маслом

28. ТУ 9227-352-00419785-03 Молоко сгущенное с сахаром

29. ТУ 9227-353-00419785-03 Консервы молокосодержащие «Сгущенка с сахаром»

30. ТУ 9227-399-00419785-05 «Молоко сгущенное с наполнителями»

31. Вестерби П. Новая технология рекомбиршрованного сгущенного молока с сахаром // Молочная пром-сть 2000, №10 с.36

32. Арест В.А, Орлов П.В., Пеленко Ф.В. Добавки как регуляторы консистенции молочных продуктов // Пищевые ингредиенты 2002. № 2

33. Базарнова Ю.Г., Шкотова Т.В., Зюканов В.М. Применение натуральных гидроколлоидов для стабилизации пищевых продуктов // Пищевые ингредиенты. 2005. - № 2

34. Рыжова С.А., Добриян Е.И., Калугин В.В. Качество сгущенного молока с сахаром с увеличенным сроком хранения // Молочная пром-сть. 2001. - № 9. - с.7.

35. Шохалов В.А. Разработка технологии консервированного молокосодержащего продукта с сахаром: Автореферат дисс. канд. техн. наук. Вологда, 2005. 20 с.

36. Голубева Л.В. Долматова О.И., Бобкова Н.А. Влияние стабилизатора на реологические свойства продукта молокосодержащего сгущенного с сахаром // Молочная пром-сть 2007. - №3. - с. 62

37. Тепел А. Химия и физика молока. М.: Пищевая промышленность, 1979. -624 с.

38. Технологическая инструкция по производству молочных консервов. Часть1. 2. -М.: ЦНИИТЭИММП, 1985. 165 с.

39. Гиббс Дж. В. Термодинамические работы. М., JL: Гостехоргиздат, 1950. -492 с.

40. Фольмер М. Кинетика образования новой фазы. М.: Наука, 1986. - 208 с.

41. Странский И.Н., Каишев Р.К. К теории роста кристаллов и образование кристаллических зародышей //Успехи химии Т. XXI. 1939. вып. 4. с.408-465

42. Френкель Я.И. Кинетическая теория жидкостей. М., Л.: АН СССР, 1945. 336 с.

43. Зайковский Я.С. Разложение, растворимость и кристаллизация молочного сахара// Тр. Омск. СХИ. 1940. т. 19. с. 73-105.

44. Хамский Е.В. и др. Кристаллизация и физико-химические свойства кристаллических веществ. Е.В. Хамский, Е.А. Подозерская, Б.М. Фрейдин, А.Н. Быкова, Н.Д. Седельникова. JL: Наука, 1969. 135 с.

45. Зельдович Я.Б. К теории образования новой фазы. Кавитация. // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 1942. - Т. XII. - Вып. 11-12.-с. 525-538.

46. Кузнецов В.Д. Кристаллы и кристаллизация. — М.: Гос. из-во технико-экономической литературы, 1953. —412 с.

47. Товбин М.В., Краснова С.И. Стабильность пересыщенных растворов солей.1../ Журнал физической химии. 1951. - Т. XXV. Вып. 2. - с. 162-169

48. Шлыков А.В., Горбачев С.В. Исследование кристаллизации солей из пересыщенных водных растворов. // Журнал физической химии. 1955. — Т. XXIX. - Вып. 4. - с. 607-614.

49. Горбачев С.В., Шлыков А.В. Зависимость предельного пересыщения солей от температуры и устойчивость растворов. / Журнал физической химии. -1955. -Т XXIX. -Вып. 8.-с. 1396-1403.

50. Блинова Н.П., Матусевич JI.H., Постников В.А. Влияние поверхностно-активных примесей на устойчивость пересыщенных растворов и размер получаемых кристаллов. // Теоретические основы химической технологии. — 1972.-Т. VI. -№2.-с. 169-175.

51. Шестов А.Г., Фомин Н.Г., Полянский К.К., Каплун В.Е. Новый критерий метастабильности пересыщенных растворов. // Теор. основы хим. технологии. 1979. - Т. XIII. - № 1. - с. 30-34.

52. Шестов А.Г., Полянский К.К. Кинетика зародышеобразования в растворах. // Теор. основы хим. технологии. — 1978. — Т. XII. № 1.-е. 22-28.

53. Матусевич JI.H. Кристаллизация из растворов в химической промышленности. М.: Химия, 1968. 54 с.

54. НывлтЯ. Кристаллизация из растворов. М.: Химия, 1974. 152 с.

55. Полянский К.К., Шестов А.Г. Кристаллизация лактозы: физико-химические основы.- Воронеж : Изд. ВГУ, 1995.- 184с.

56. Гнездилова А.И. Развитие научных основ кристаллизации лактозы и сахарозы в многокомпонентных водных растворах. Дисс. докт. техн. наук.-Вологда, 2000.- с.490

57. Полянский К.К. Кристаллизация лактозы в производстве молочных продуктов: Дис. докт. техн. наук. -М., 1981. -333 с.

58. Бакли Г. Рост кристаллов. М.: Иностранная литература, 1954. - 406 с.

59. Вульф Ю.В. Избранные работы по кристаллофизике и кристаллографии. — M.-JL: Технико-теоретическая литература, 1952. 343 с.

60. Тодес О.М. Кинетика процессов кристаллизации и конденсации. // Проблемы кинетики и катализа, т. 7, 1949. 192 с.

61. Рогинский С.З. Кинетика роста кристаллов. // Журнал физической химии. — 1939. Т. XIII. - вып. 8. - с. 1040-1052.

62. Шестов А.Г., Полянский К.К. Мутаротация, растворение и кристаллизация лактозы // Изв. ВУЗов. Пищевая технология 1978 №3 с. 48-56

63. Топал О.И. Растворимость и кристаллизация лактозы в многокомпонентных системах молочного производства: Автореф. дис. канд. техн. наук. Вологда 1999. 20с.

64. Чекулаева JI.B. Кристаллизация лактозы при различных способах охлаждения сгущенного молока с сахаром. Автореферат канд. дисс. Вологда. 1952. 27 с.

65. Кузнецова B.C., Гнездилова А.И., Югова Е.А. Рациональный режим кристаллизации лактозы методом охлаждения // Тез. докл. всес. науч.-техн. симпозиума. Вологда, 1989. с. 213.

66. Шестов А.Г., Полянский К.К. Метод исследования кинетики роста кристаллов альфа-лактозы // Известия ВУЗов, Пищевая технология. — 1976. № 1. — с. 147-149.

67. Шестов А.Г., Долниковский В.И., Полянский К.К. Кинетика роста кристаллов альфа-лактозы в вертикальном конусе // Известия ВУЗов. Пищевая технология. 1988 - №2. - с. 89 - 92

68. Зайковский Я.С. Разложение, растворимость и кристаллизация молочного сахара. // Труды Омского СХИ. 1940. - Т. 19. - с. 73-105

69. Берман C.JL, Савчук В.А., Гудков А.В., Гинзбург В.Д. Растворимость лактозы в чистой воде и в присутствии сахарозы. // Труды Вологодского молочного ин-та. 1953. - Вып. 12.-е. 377-384

70. Гнездилова А.И., Шевчук В.Б., Шохалов В.А. Влияние сахарозы на растворимость лактозы // Эффективные технологии в молочном животноводстве и переработке молока: Сб. науч. трудов молодых ученых и аспирантов. Вологда-Молочное: ВГМХА, 2002. - с. 45-47

71. Чекулаева JI.B. Кристаллизация лактозы в кофе со сгущенном молоком и сахаром // Материалы науч. конференции по итогам науч.-исследовательских работ за 1964-1965 г. Труды ВМИ. Волгда, 1966. с.27-29

72. Фиалков А.Н., Голубенцева И.К. Математическое описание процессов кристаллизации лактозы в водных растворах. // Труды Вологодского молочного ин-та. 1972. - Вып. 64. - с. 124-134

73. Гнездилова А.И., Перелыгин В.М. Физико-химические основы мелассооб-разования и кристаллизации лактозы и сахарозы в водных растворах. Воронеж: Изд. ВГУ, 2002. 96 с.

74. Короткова Л.П., Сорокина Г.С., Полянский К.К. Растворимость лактозы при различных температурах в присутствии моносахаров. // Молочная промышленность. 1975. - № 4. - с. 30-31

75. Majd F., Nickerson Т.А. Effect of alcohols on lactose solubility.// J. Dairy Sci. -1976. V.59.- N 6.- P. 1025-1032

76. Olano A. Solubility of lactose and lactulose in alcohols.// J. Food Sci. and Technology.- 1979. -V. 16. -N 6. P. 260-261

77. Swartz M.L., Bernhard R.A., Nickerson T.A. Interactions of metal ions with lactose. // J. Food Sci. 1978. - V. 43. - N 9. - P. 93-97

78. Храмцов А.Г. Молочная сыворотка. -M.: Пищевая промышленность, 1979. 268 с.

79. Полянский К.К., Шестов А.Г., Добромирова В.Ф. Растворимость лактозы в присутствии хлорида натрия и других солей. // Известия вузов. Пищевая технология. 1977. - № 6. - с. 152-154

80. Гнездилова А.И., Кузнецова B.C. Влияние некоторых хлоридов на растворимость лактозы //Изв. ВУЗов. Пищевая технология 1991. №1 с.224-225.

81. Bhargava A., Jelen P. Lactose solubility and crystal growth as affected by mineral impurities. //J. Food Sci. 1996. -V. 61.-N 1. - P. - 180-184.

82. Перелыгин B.M., Гнездилова А.И., Шохалов В.А. Влияние белков на растворимость лактозы // Хранение и переработка сельхозсырья. -2003. -№12 с. 34-35

83. Palzer S., Zurcher U. Kinetik unerwiirschten Agglomerationsprozesse bei der La-gerung und Verarbeitung amorpher Lebensmittelpulvern // Chemie Ingeneur Tech-nik, Vol. 6. 2004. № 10. c. 1594-1599.

84. Ibach A. Verminderung der Verbackungsneigung von spriigetrocknetenlaktose-haltigen Pulvern: Dissertation zur Erlangung des akademischen Grades Dr.-Ing., 2007. 226 c.

85. Лунгрен В.Г. Производство молочных консервов. М.: Пищевая пром-сть, 1981. -160 с.

86. Карцев П.В., Кузнецов В.М. Оборудование для производства сгущенного молока//Молочная пром-сть. 2005. №8. с. 60-61.

87. Карцев П.В., Могильный В.А. Вакуумные миксерные системы производства завода «МОЛМАШ» // Молочная пром-сть. 2006. №1. с. 59-60.

88. Молочная промышленность. Каталог изготавливаемого и поставляемого оборудования ПРОТЕМОЛ. Изд. 3-е испр. и доп. М.: 2003. 86 с.

89. Червецов В.В., Виноградов А.А., Сергеев С.Ю., Яковлева Т.А. Поточный охладитель-кристаллизатор // Молочная пром-сть. 2008. №1. с. 50-51.

90. Гарковенко Н.И., Липатов Н.Н. Способ непрерывной кристаллизации лактозы в сгущенном молоке с сахаром. М.: ЦИНТИ Пищепром, 1965. - 26 с.

91. Гарковенко Н.И. Современные методы кристаллизации лактозы в сгущенных молочных продуктах с сахаром. М.: ЦИНТИ Пищепром.

92. Мартынов А.В., БродянскийВ.М. Что такое вихревая труба? М.: Энергия, 1976. 152 с.

93. Поляков А.А., Канаво В.А. Тепломассообменные аппараты в инженерном оборудовании зданий и сооружений — М.: Стройиздат, 1989. 200 с.

94. Меркулов Л.П. Вихревой эффект и его применение в технике. М.: Машиностроение, 1969. - 182 с.

95. Биркгоф Г. Гидродинамика. М.: Изд-во Иностранной литературы; 1954 г. — 180 с.

96. Фоминский Л. П. Как работает вихревой теплогенератор Потапова. Черкассы: «ОКО-Плюс», 2001, - 112 с.

97. А.С. СССР МКИ А 01 J 11/16. Гомогенизирующая головка / A.M. Колодкин, Е.В. Щедушнов, З.И. Журавлёва и Ю.А. Колодкин (СССР). 1337007 А1; Заявлено 20.11.85; Опубликовано 15.09.87. Бюллетень №34 - 2с.

98. А.С. СССР МКИ А 01 J 11/16. Устройство для гомогенизации жидкостей / Г.А. Тэнспоэг, Л.Э. Вальдма, П.К. Калласс, Ю.Ю. Пирсо, В.В. Вайткус, С.Ю.

99. Матиешка и Ю.Ю. Качергюс. (СССР). №957802 А1; Заявлено 18.12.80; Опубликовано 15.09.82, Бюллетень №34 - 4с.

100. Патент РФ МКИ А 01 J 11/16, В 01 F 3/08. Устройство для гомогенизации жидкостей / Грановский В.Я. (РФ). № 2138158; Заявлено 25.03.99; Опубликовано 27.03.99, Бюллетень №27 - 8с.

101. Грановский В. Я., Филатов Ю. И. Сравнительная оценка диспергирующихустройств, применяемых в молочной промышленности. Сб. «Научное обеспечение молочной промышленности». — М.: 1999, с. 83-91.

102. Грановский В.Я. Сравнительная оценка диспергирующих устройств // Молочная пром-сть», 1999. №11. с. 37-38

103. Грановкий В. Я. Новый гомогенизатор // Молочная пром-сть. -1999.-№11-с. 37-38.

104. Патент РФ, МКИ А 01 J 11/16, В 01 F 3/08. Устройство для гомогенизации / Фиалкова Е.А. , Куленко В.Г., Топал О.И., Петрачков Б.В. (РФ) №2246824; заявлено 08 июля 2003 г.; опубликовано 27 февраля 2005 г.

105. Заявка на Патент №2005122619/13(025486) от 19.07.2005. Способ гомогенизации и устройство для его осуществления.

106. Васильев О.Ф. Основы механики винтовых и циркуляционных потоков. -М.: Гос. энергетическое издательство, 1958. — 142 с.

107. Громека И.С. Собрание сочинений. М.: Изд. АН СССР, 1952. 117с.

108. Фиалкова Е.А., Куленко В.Г., Петрачков Б.В. Винтовые потоки в вихревых гомогенизаторах. // Материалы третьей всероссийской научно-технической конференции «Вузовская наука региону». Т.1. — Вологда: ВоГТУ, 2005. -с. 315-321.

109. Фиалкова Е.А. Гомогенизация. Новый взгляд. Монография справочник. СПб.: ГИОРД, 2006. - 392 с.

110. Фиалкова Е.А., Куленко В.Г. Петрачков Б.В. К вопросу о вихревой гомогенизации. // Актуальные проблемы техники и технологии переработки мо-лока. Сборник научных трудов. Вып. 3. Барнаул, 2006. с. 219-221.

111. Фиалкова Е.А. Гидро- и термодинамика вихревой гомогенизирующей головки. //Сб. научных трудов «Актуальные проблемы техники и технологии переработки молока» Вып. 3. Барнаул, 2006. - с. 208-212.

112. Kessier H.G. Lebensmittel -und Bioverfahrenstechnik -Molkereitechnologie.-1996.- s. 638-641.

113. Заварин Ю.А., Чекулаева Л.В. Структурообразование при производстве молока сгущенного с сахаром // Молочная пром-сть. 1977. № 9. - с. 11-13.

114. Заварин Ю.А., Чекулаева Л.В. К вопросу загустевания сгущенного молока с сахаром // Молочная пром-сть. 1978. №2. - с. 35-37.

115. Чекулаева Л.В., Чекулаев Н.М. Послойное изменение сгущенного молока с сахаром при длителльном хранении // Сб. Материалы научно-практической конференции по итогам исследовательской работы за 1968-1969 г. Тр. ВМИ. -Вологда, 1970. с. 32-35.

116. Чекулаева Л.В., Чекулаев Н.М., Пучков П.И. Вязкость молока цельного сгущенного с сахаром // Сб. Доклады научной конференции по вопросам технологии и микробиологии молока и молочных продуктов. Тр. ВМИ. Вологда, 1964. с. 29-31.

117. Karbstein Н. Untersuchungen zum Herstellen und Stabilisieren von 01-in-Wasser-Emulsionen, Diss. TH Karlsruhe-1994.

118. Фиалкова E.A., Куленко В.Г. Математическое описание процесса конгломерации жировых частиц молока в гравитационном поле // Труды ВМИ. -т.369. -Л., Вологда, 1979. с. 7-12.

119. Храмцов А. Г. Молочный сахар. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Агропром-издат, 1987. - 224с.

120. Полянский К. К. Математическое моделирование непрерывной кристаллизации из растворов // Теоретические основы химической технологии. 1981. -Т. 15. — № 4. — с. 598-601.

121. Хамский Е.В. Кристаллизация в химической промышленности. -М.: Химия, 1979.-344 с.

122. Петрачков Б.В. Разработка вихревого гомогенизатора на основе теоретических и экспериментальных исследований процесса низкотемпературной ка-витационной гомогенизации: Автореферат канд. дисс., Вологда, 2006. 20с.

123. Левич В. Г. Физико-химическая гидродинамика. М.: Изд-во Академии Наук1. СССР, 1952.-537 с.

124. Грачев Ю.П. Математические методы планирования экспериментов. М.: Пищевая пром-сть, 1979. - 200 с.

125. Гнездилова А.И. Влияние ПАВ на процесс кристаллизации молочного сахара // Молочная пром-сть. 2000. - № 8. - с. 38-39.